天文学

巨型行星迁移的烙印

主带小行星的分布背叛了太阳系初期的巨型行星的轨道迁移。

在火星轨道和木星轨道之间,有数十万颗-甚至数百万颗小行星。这小块岩体被称为主要小行星带。这条带远非均匀,但在木星的引力作用下引起共振的轨道上却特别有孔。最终进入这些轨道的任何小行星都称为“ 柯克伍德的缺点 “看到它的轨迹受到干扰,迟早会从小行星带中弹出,通常是在与诸如地球这样的内部岩石行星碰撞的过程中发生的。

然而,仅木星的引力不能解释主小行星带的“清洁”,或它们在带内的不规则分布。

另一个潜在因素是巨型行星轨道的过去位移。图森市亚利桑那大学的David Minton和Renu Malhotra刚刚支持了这一假设,表明40亿年前木星和土星的轨道迁移可以解释观测到的木星分布。小行星。

研究人员首先假设外行星的轨道保持稳定,然后在外行星的重力影响下模拟了小行星带随时间的演化。但是随后,通过模拟预测的小行星数量看起来并不像实际的数量:一些轨道比实际轨道少。

但是,先前的工作表明,在太阳系开始时,与存在的许多小行星的相互作用导致木星在土星离开时迁移到太阳系中。 D. Minton和R. Malhotra在模拟中考虑到这两个大质量行星的迁移,发现通过计算获得的小行星带结构可以更好地再现真实分布。

根据科罗拉多州博尔德市太空科学研究所的约瑟夫·哈恩说,模拟分布与观测分布之间的相关性非常显着。但是,这提出了大行星迁移速度的问题。 R. Malhotra和D.Minton的模拟确实假设在一到两百万年内快速迁移,但是其他有关海王星迁移的工作表明,轨道位移发生的更多。慢慢地,几千万年。未来的工作将不得不调和这两个不同的时标...

本文改编自 科学美国人.

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